Novinka podle designérů: solární panely se zabudovanou vysoce účinnou baterkou

Novinka podle designérů: solární panely se zabudovanou vysoce účinnou baterkou

14. října 2018

Mezinárodní výzkumný tým vyvinul solární články, které zároveň umí skladovat energii do vylepšeného typu průtokových baterií. Zařízení tak přináší možnou odpověď na slabinu čistých zdrojů: jejich proměnlivý výkon.

Baterka, do níž se přímo ukládá tok energie ze Slunce, krátce solární průtoková baterie. Toto zařízení společně představili konstruktéři a výzkumníci z Vědecké a technologické univerzity saúdského krále Abdullaha (KAUST) a americké univerzity ve Wisconsin-Madisonu.

Zařízení umí fungovat třemi způsoby: buďto jako panel propojený s baterkou, do níž se elektřina se ukládá, anebo se dá panel od baterky odpojit a použít samostatně a totéž lze učinit s baterkou. Jaké jsou výhody tohoto zařízení v porovonání s navzájem propojeným samostatným fotovoltaickým panelem a samostatným akumulátorem?

Výhoda spočívá v poměrně vysoké účinnosti optimalizovaného ukládání elektřiny do vylepšeného typu takzvané průtokové baterie. Princip průtokové baterie spočívá v pohybu dvou tekutin o odlišném chemickém složení, z nichž jedna slouží jako anoda a druhá jako katoda. V běžné průtokové baterii vyrábí elektřinu pohyb dvou tekutin oddělených tenkou membránou (případně žádnou membránou).

Tyto tekutiny jsou uskladněné ve dvou oddělených zásobnících. Baterka se vybíjí pouze tehdy, když se tekutiny dají do pohybu a potkají se navzájem, v průběhu času se nevybíjí. Škálování průtokových baterií je tedy pouze otázkou velikostí nádrží tekutin užitých jako anoda a katoda. Až donedávna byly průtokové baterie velkými, těžko přenositelnými a málo účinnými zařízeními, čemuž odpovídalo také jejich poměrně malé využití. Nová generace průtokových baterií, kterou použili konstruktéři také ve spojení se solárními panely, je ale výrazně skladnější, efektivnější a levnější.

Solární průtoková baterie má přibližně 14% účinnost – baterka ukládá čtrnáct ze sta procent slunečního záření, jež dopadá na plochu panelu. Pro srovnání účinnost běžně dostupných konvenčních panelů je 18–20 %, ale při přenosu elektřiny rozvodnou sítí dochází k dalším ztrátám, takže je ve skutečnosti nižší. Tvůrci „panelobaterky“ hovoří o tom, že design a konstrukci celého zařízení lze ještě vylepšit pomocí nových materiálů stále více využívaných při tvorbě solárních panelů, stejně jako nových elektrochemických postupů, a dosáhnout tak účinnosti až 25 %.

Oproti samostatnému solárnímu panelu a elektrochemickému akumulátoru energie je tedy představená solární průtoková baterie účinnější, kompaktnější, škálovatelnější a potenciálně zajímavější z hlediska efektivnosti provozních a pořizovacích nákladů. Přínosem může být v ostrovních aplikacích, v hůře dostupných, na rozvodnou síť nepřipojených místech. Pokud se ovšem podaří zvýšit účinnost a zároveň snížit výrobní náklady, čeká solární průtokové baterie možná zářná budoucnost.



Zdroje: Clean Technica, Cell, PV Magazine